基于PLC的雕刻机控制系统设计(2)
随着近年来我国制造业的迅速发展，我国的雕刻机产业也获得了良好的发展机遇，数控木工雕刻机、模具雕刻机、激光雕刻机等电脑雕刻加工有效地促进了我国雕刻机的生产和推广应用。我国的雕刻机起步于经济型机床，随着科学技术的进步，经过十多年的发展，已形成了多个国产品牌的雕刻机，但是中国雕刻核心技术还是与国外有很大的差距，需要我们去努力去接近国外，拥有自己的核心技术。要立足国内，结合国情，面向经济建设的需要，开发出有自己特色，符合中国人习惯的雕刻机结构及其软件。
1.2 雕刻机的应用及发展
1.2.1 雕刻机的应用
在现在这个科技时代，计算机应用技术和机电一体化技术的飞速发展，机械领域、电子领域和控制、检测领域都空前发展，小型雕刻机也将随着这些技术的发展，涉及众多工业品的生产和加工过程,获得一个更为广阔的应用范围。
如今，雕刻机在各行各业中的应用已日益广泛，因此，此行业的竞争是十分激烈的。目前国内外市场上出现的雕刻机，虽然性能较好，但价格也非常昂贵。普通的雕刻机都是万元以上，令一些小单位及个人用户望而却步。如美国的“雕霸”、法国的“嘉宝”和日本的“御牧”都是此行业的佼佼者，但其价格非常昂贵，不管大小都在10万元人民币以上。近些年，国内的雕刻机，如北京的“精雕”、上海的“啄木鸟”在国内也有一定的市场，但其价格也不菲。因此，着力提高雕刻机的性价比是十分必要的。
随着电子技术的发展，雕刻机也逐步地向数控雕刻方向发展。传统的雕刻加工工业是一门技术性要求很高的手工技艺，雕刻品的质量完全取决于雕刻师的技艺水平，所以生产的效率很低、成本也很高，制品的随意行强、一致性差，严重制约了雕刻行业的发展。数控雕刻机是数控技术和雕刻工艺相结合的产物，是一种专用的数控机床，实现了雕刻加工的自动化，较传统的手工雕刻、仿形雕刻，具有更高的生产效率和加工精度。
1.2.2 国内外发展与现状
1.3 课题研究的主要内容
1.3.1 实验平台简介
KNT-PHT3三自由度运动控制系统实训装置可以模拟数控车床铣床的加工过程，其三自由度十字滑台如图1.1所示。主要由控制工作台在X、Y轴二个方向上运动的二个滚珠丝杠副和控制刀具安装夹具在垂直方向（即Z轴）上下运动的滚珠丝杠副、刀具旋转的主轴驱动设备等器件构成。
图1.1 三自由度十字滑台
（1）三文十字滑台：主要由铝型材工作台、X轴运动方向的滚珠丝杠机构和Y轴运动方向的滚珠丝杠机构所组成。工作台可以在水平面按任意的不同轨迹运动。
（2）电气电路：主要由步进驱动器及电机、断路器、开关电源、接触器、限位开关等组成，是驱动十字滑台运动的动力源。
（3）滚珠丝杠副：是机械运动的执行机构，它的运动方式是步进电机轴和丝杠通过弹性联轴器联接，当步进电机转动时，丝杠和电机以同方向同转速转动，因为丝杠位置不变，所以套在丝杠上的螺母块就会移动，并且随着电机转动方向和转速的变化螺母块的移动方向和移动速度也跟着变化，那么安装固定在螺母块上的安装架和固定安装在安装架上的工作台就随同螺母块一起运动。如图1.2，1.3所示。
图1.2 滚珠丝杠副
图1.3 构成丝杠的各种器件图
a）电机组件；
b）电机组件固定座；
c）弹性联轴器（连接电机轴和丝杠轴）；